JPH0552713B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は新しい機能を有するビデオカメラ等の
撮像装置に関する。

（従来技術） 従来ビデオカメラ等に於ては、撮像手段として
のCCDやMOSタイプのイメージセンサや撮像管
を標準テレビジヨン方式に対応した周期で読み出
し走査を行なう事により連続的な画像信号を得て
いる。このようなビデオカメラにより静止画像を
得る為には上記の連続的な画像信号の中から所定
の１フイールド又は１フレーム分の信号を抜き出
して記録し、この記録された信号を繰り返し再生
するようにすれば良い。しかし、このようにして
得た静止画像は、元々ビデオカメラで形成された
画像信号が連続的な再生を目的としていることか
ら１フイールド又は１フレームだけを見た場合決
して満足のいくものではない。

従つてビデオカメラに於て静止画像再生に適し
た画像信号を形成する事が必要となる。このよう
な要請に応える為に例えば撮像手段の前面にロー
タリーシヤツターを配置し、その開成時間を操作
部材により変化させる事により露出時間を制御し
得るようにする事も考えられる。

しかし、この場合にはシヤツターの構成が複雑
化するおそれが有るだけでなく、操作が繁雑にな
るという欠点が有る。

（目的） 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し得
る撮像装置を提供する事を目的としている。

又、極めて簡単な構成できめ細かな静止画撮像
が可能な撮像装置を提供する事を目的としてい
る。

（実施例） 以下実施例に基づき本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の撮像装置の構成の一例を示す
図で１は撮像レンズ、２は機械式或いは物性式の
絞りである。３は撮像手段としてのCCDであつ
て絞り２を介した像を電気情報に変換する。本発
明に於ては撮像手段３はCCDの他にMOSイメー
ジセンサや、撮像管等であつても良い。４はこの
CCDを駆動する為のドライバー回路であり、５
はドライバー回路４にクロツク信号を供給する為
のクロツクジエネレーターである。前記のドライ
バー回路によりCCD３は標準テレビジヨン方式
に対応した速度で走査される。６はCCD３の出
力に各種の補正を加える為のプロセス回路であ
り、該プロセス回路の出力は記録回路７により記
録に適した変調等受けた後ゲート回路８を介して
記録装置に導びかれる。１０は積分回路であつて
プロセス回路６の出力を積分し、例えば数フイー
ルド分の時定数を有する。簡単の為にはローパフ
イルターであつても良い。１１は該積分回路１０
の出力によつて制御される絞りの絞り値A_Vと垂
直期間に応じた値T_V0を演算回路１２で加算して
得られる値E_Vを所定のタイミングでサンプル・
ホールドする保持手段としてのサンプル・ホール
ド回路である。該サンプル・ホールド回路の出力
は演算回路１２に再び入力される。勿論この保持
手段は演算回路１２内に設けても良い。

尚、本実施例ではサンプル・ホールド回路が動
作しない時には積分回路１０の出力が演算回路１
２に入力され積分回路１０の出力が一定となるよ
う絞りを制御する為の信号A_Vが出力される。１
３は絞り制御回路であつて演算回路１２の出力
A_Vに応じて絞り２の開口量をサーボ制御する。
即ちサンプル・ホールド回路１１がホールド動作
をしない時にはCCD３、積分回路１０、演算回
路１２、絞り制御回路１３、絞り２等により閉ル
ープ制御手段が形成されている。

一方、サンプル・ホールド回路１１がホールド
動作を行なつている間はこのサンプル・ホールド
回路１１に於てホールドされたE_V情報及び演算
回路１２に入力される情報に基づく開ループ制御
が為される。即ち、サンプル・ホールド回路１
１、演算回路１２、絞り制御回路１３、絞り２等
により開ループ制御手段が形成されている。１４
は露出時間設定回路であり、絞り２による露出時
間を指定する為の信号T_V1を形成する。２２は絞
り設定回路であつて絞り２の値を指定する為の信
号A_V1を形成する。１５はモード設定回路であ
り、例えばプログラムモード、マニユアルモー
ド、露出時間優先モード、絞り優先モード等の各
種モードに応じて第３図示のような信号ａ，ｂを
形成する。１６，１７はゲート回路であつて夫々
露出時間設定回路１４及び絞り設定回路２２の出
力を選択的に演算回路に入力する為のものであ
る。１７０，１７１はアンドゲートである。１８
はレリーズ回路であつてCCD３が所定の速度で
読み出し走査されている間に１フイールド又は１
フレーム分の画像信号を記録する事を指示する為
の信号を形成する。実際には操作部材としてのレ
リーズボタンRBをONする事によつてレリーズ
回路はハイレベルのレリーズ信号を形成する。こ
のハイレベルのレリーズ信号とクロツクジエネレ
ーター５から出力される垂直同期信号V_Dの反転
出力_Dとはアンドゲート１９に於て乗じられる。
２１はアンドゲート１９の出力の立上りに同期し
て例えば１フイールド期間のハイレベルパルスを
出力するワンシヨツト回路である。このワンシヨ
ツト回路２１の出力がハイレベルの間サンプル・
ホールド回路１１は演算回路１２内で予め演算さ
れていたE_V値をサンプル・ホールドすると共に
ゲート回路１６，１７は設定回路１４，１５の出
力を演算回路１２に入力する。又、２０はワンシ
ヨツト回路２１の出力を例えば1V（垂直期間）遅
延する為の遅延回路でこの遅延回路２０の出力が
ハイレベルの間ゲート８は開き、記録回路７の出
力を記録装置に導びく事によつて記録を行なう。

尚、演算回路１２はワンシヨツト回路２１の出
力がローレベルの間は入力する積分回路１０の出
力に応じて絞りが閉ループ制御されるよう絞り制
御回路１３に対し制御信号A_Vのみを出力すると
共にこのA_V値と垂直走査速度に応じたT_V＝T_V0
とからA_V＋T_V0＝E_Vを演算しこのE_Vをサンプル
ホールド回路１１に供給している。又、演算回路
１２はワンシヨツト回路２１の出力がハイレベル
の間次のような演算を行なうよう構成されてい
る。

即ち、T_V1とA_V1が演算回路に入力された時に
はこのT_V1とA_V1を絞り制御回路へ入力する。又、
T_V1が演算回路に入力されA_V1が入力されない時
にはE_V−T_V1＝A_Vという演算を行ない、このA_V
及びT_V1を絞り制御回路に供給する。又、A_V1が
演算回路に入力され、T_V1が入力されない時には
E_V−A_V1＝T_Vという演算を行ない、このA_V1とT_V
とを絞り制御回路に供給する。又、A_V1もT_V1も
演算回路に入力されない時には演算回路はE_V値
に応じて予め定めた組み合わせのA_VとT_Vとを絞
り制御回路に供給する。

第２図は第１図示回路のタイミング図であり、
同図に基づき第１図示回路の動作を説明する。

本実施例ではCCDは常に標準テレビジヨン方
式に対応した速度（例えば1/60秒で１フイール
ド）で走査され、その出力は積分回路１０で積分
され第２図のように連続的に変化している。

時刻t₁までは演算回路１２にはこの積分値しか
入力されておらず、又、ワンシヨツト回路２１の
出力はローレベルなので演算回路１２は絞り制御
回路１３に対してA_V情報のみを出力する。

従つて通常は絞り２はCCD３の出力の積分レ
ベルが所定のレベルとなるよう閉ループ制御され
る。

次に時刻t₀でレリーズボタンRBをONするとレ
リーズ回路１８より所定時間ハイレベル信号が出
力され、このハイレベル信号が出力された後の最
初の垂直同期信号V_Dの立下りに同期してアンド
ゲート１９からはハイレベルのパルスが出力され
る。このパルスの出力の立上りに同期してワンシ
ヨツト回路２１は１フイールド期間ハイレベル信
号を出力する。これに伴つてサンプルホールド回
路１１の出力E_Vは１フイールド期間ホールドさ
れる。又、アンドゲート１７０，１７１にはこの
間ハイレベル信号が入力されるので例えばモード
設定回路１５に於て予め、マニユアル、モードが
設定されている時には第３図示の如くａ，ｂ出力
が共にハイレベルになるので露出時間設定回路１
４の出力T_V1と絞り設定回路２２の出力A_V1とが
演算回路１２を介して絞り制御回路１３に入力さ
れ第２図の如く絞り２が制御される。

即ち、絞り２は時刻t₁以降急速にA_V1に対応す
る絞り値まで開口量が変化し、その後T_V1に対応
する時間τが経過すると絞りは急速に閉成され
る。

従つて時刻t₁までオートアイリス制御をしてい
た絞り２を、本発明では操作部材RBの操作に伴
なつて開ループ制御するように為しているので任
意の絞り値、露出時間値に応じた制御が可能とな
る。尚、時刻t₁から１フイールド期間経過し時刻
t₃になるとサンプル・ホールド回路１１はホール
ドを停止し、ゲート１６，１７は閉成するので再
び元のオートアイリス状態に復帰する。又、以上
の説明ではモード設定回路が予めマニユアルモー
ドに設定されていた場合につき述べたが、第３図
示の如く露出時間優先モードに設定されていた場
合にはａ，ｂには夫々１，０が出力されるので第
２図中時刻t₁からt₃にかけて第１図示ゲート１６
が開き、ゲート１７は閉じている。

従つて演算回路１２はサンプル・ホールドされ
た値E_Vとゲート１６を介した値T_V1とによつてE_V
−T_V1＝A_Vを導びき、絞りをこのA_Vに応じた絞
り値になるよう制御すると共に、やはり時刻t₁か
らT_V1に対応する時間後に絞り２が閉成するよう
制御される。このように構成する事により実絞り
測光値として得られた値E_Vに基づき極めて高い
精度の露出制御が可能となり、しかも従来の銀塩
カメラに於ける絞り兼用のシヤツタ等に比べて特
に露出時間が短かい場合には露出精度が正確に出
し易いという効果が生じる。

次にモード設定回路により絞り優先モードが設
定されていた場合には第３図示の如く、ａ，ｂは
夫々０，１なのでゲート１６は閉じ、ゲート１７
は第２図中t₁〜t₃にかけて開く。

よつて演算回路１２はE_V−A_V1＝T_Vなる演算
を行ない、絞り２を時刻t₁以降急速にA_V1に応じ
た絞り値になるよう制御すると共に、時刻t₁から
T_Vに応じた時間が経過すると絞りは閉成される。

次に、プログラムモードがモード設定回路によ
り設定された場合にはａ，ｂ共に０を出力するの
でゲート１６，１７は共に閉じている。

従つて演算回路１２はサンプル・ホールドされ
たE_V値に基づき予め決められたプログラムに基
づき絞りを制御する。このプログラムの例を第４
図に示す。図のプログラムではE_V11以下では絞り
２はオートアイリスと同様閉成する事なく開口量
のみがサーボ制御される。一方、E_V11を越えると
絞りは１フイールド期間内に１回閉成されるよう
になる。例えばE_V13に於ては絞りは１フイールド
の半分の位置で閉成される。又、E_V19では絞りは
ほんの微か開いた状態から瞬間的（1/960秒）に
閉成する。

このように被写体が所定の明るさを越えると絞
りを1/60秒以内に閉成するようにしているから、
例えば従来のサーボ制御によるオートアイリスだ
と絞りをF22まで絞つてもE_V15までの明るさしか
撮像できなかつたが、本発明の撮線装置によれば
E_V19までの撮像が可能となる。又、動きの速い被
写体に対しても像がぶれる事なく高品質の画像が
得られる。このように構成する事により、例えば
従来銀塩カメラに於て行なわれていた絞り兼用シ
ヤツタには不可能であつた絞りと、シヤツタ秒時
の独立したマニユアル設定が可能となるだけでな
く、絞り優先、露出時間優先、マニユアル、等の
各種モードによる撮像が可能となる。又、プログ
ラムモードに於いても本実施例の構成によれば高
速かつ高精度の露出秒時が可能となる。

尚、本実施例では絞りを用いて露出時間制御を
も行なつているが、これは、構成をより簡単にす
る為であつて、例えば撮像手段の受光面の直前に
所謂フオーカルプレーンシヤツタ等を設けたもの
に於ても同様の制御が可能である。

（効果） 以上説明した如く、本発明によれば撮像手段の
出力に基づき撮像手段の露出状態を閉ループ制御
する閉ループ制御手段と、閉ループ制御された撮
像手段の出力を所定のタイミングで保持する保持
手段と、操作部材の操作に伴なつてこの保持手段
の出力に基づき撮像手段を開ループ制御する開ル
ープ制御手段とを設けているので閉ループ状態で
得られた被写体情報による高精度の露出制御が各
種撮像モードについて可能となる、等多くの効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の撮像装置の構成例を示す図、
第２図は第１図示構成の動作タイミング図、第３
図はモード設定回路の出力例を示す図、第４図は
プログラムモードに於けるプログラムの一例を示
す図である。 １０…積分回路、１１…サンプル・ホールド回
路、１２…演算回路、１６，１７…ゲート回路、
１８…レリーズ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光学像を電気信号に変換する撮像手段と、 該撮像手段の出力レベルに応じて前記撮像手段
   の露出状態を閉ループ制御する閉ループ制御手段
   と、 所定のタイミングで前記閉ループ制御手段によ
   つて露出制御された前記撮像手段の出力レベルを
   保持する保持手段と、 前記撮像手段より出力された画像信号の記録動
   作を指示するための操作部材と、 該操作部材の操作に伴なつて前記保持手段によ
   つて保持された前記撮像手段の出力レベル状態に
   応じて前記撮像手段の露出状態を開ループ制御す
   る開ループ制御手段と、 を有する撮像装置。